【摘 要】
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由于锌-空气电池拥有较高的理论能量密度（1086 W·h/kg）以及阳极活性物质锌具有丰富易得、成本低等优点而被广泛应用于二次电池的研究。但锌-空气电池的锌阳极还存在枝晶生长、形变、析氢自腐蚀等问题，特别是锌枝晶生长对锌-空气电池的循环寿命影响较大。本文首先利用电化学相场建立了锌-空气电池枝晶生长模型，并应用模型研究了充电时间、各向异性强度及电解液温度对锌枝晶形貌和生长高度的影响规律。最后设计了提
【基金项目】
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国家自然科学基金资助（22168019，52074141）；
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由于锌-空气电池拥有较高的理论能量密度（1086 W·h/kg）以及阳极活性物质锌具有丰富易得、成本低等优点而被广泛应用于二次电池的研究。但锌-空气电池的锌阳极还存在枝晶生长、形变、析氢自腐蚀等问题，特别是锌枝晶生长对锌-空气电池的循环寿命影响较大。本文首先利用电化学相场建立了锌-空气电池枝晶生长模型，并应用模型研究了充电时间、各向异性强度及电解液温度对锌枝晶形貌和生长高度的影响规律。最后设计了提升电解液温度、流动电解液、脉冲充电等实验来验证理论模拟。结果表明锌枝晶的生长主要受扩散和传质过程控制，抑制锌枝晶生长的最佳电解液温度为343.15 K、最佳电解液流速为40 mL/min、最佳脉冲充电方式为静置5 s，正向脉冲10 s，静置5 s，反向脉冲10 s。
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